一种电动车电池SOH的测算方法及装置转让专利

申请号 : CN201710183896.5

文献号 : CN107015155B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 黄浩张伟森刘群柏伟杰许兴发

申请人 : 汉宇集团股份有限公司

摘要 :

本发明提供了一种电动车电池SOH的测算方法,包括以下步骤:S1:通过电池循环电量法测出当前电池的SOH值,SOH1=1‑Q/(5Qt);其中,Q为电池的累计放电量,Qt为电池在生命周期范围内的放电量;S2:通过容量法测出当前电池的SOH值,SOH2=QN/QC,QN为当前电池的最大容量,QC为电池的标称容量;S3:判断SOH1与SOH2是否相同;若相同,则实时电池SOH值为SOH1;若不相同,则对Qt进行修正,修正后的Qt=Q/(5(1‑SOH2)),再根据修正后的Qt计算SOH1。相比于现有技术,本发明通过结合循环电量法和容量法的特点,从而实现对电池进行高精度的实时监测。

权利要求 :

1.一种电动车电池SOH的测算方法,其特征在于:包括以下步骤:S1:通过电池循环电量法测出当前电池的SOH值,SOH1=1-Q/(5Qt);其中,Q为电池的累计放电量,Qt为电池在生命周期范围内的放电量;

S2:通过容量法测出当前电池的SOH值,SOH2=QN/QC,QN为当前电池的最大容量,QC为电池的标称容量;

S3:判断SOH1与SOH2是否相同;若相同,则实时电池SOH值为SOH1;若不相同,则对Qt进行修正,修正后的Qt=Q/(5(1-SOH2)),再根据修正后的Qt计算SOH1。

2.根据权利要求1所述电动车电池SOH的测算方法,其特征在于:所述步骤S1中包括:S11:获取电池在生命周期范围内的放电量Qt,所述电池的生命周期为SOH值从100%下降至80%;

S12:对电池的累计放电量Q进行累计;

S13:计算当前电池的SOH值,SOH1=1-Q/(5Qt)。

3.根据权利要求1所述电动车电池SOH的测算方法,其特征在于:所述步骤S12中通过安时积分法计算电池的累计放电量Q。

4.根据权利要求1所述电动车电池SOH的测算方法,其特征在于:所述步骤S2中包括:S21:记录在一次充电过程中电池的SOC初始值SOCini和结束值SOCend;

S22:计算该次充电过程中的电量变化量DQ,获得电池最大容量QN=DQ/(SOCend-SOCini);

S23:获得电池的SOH值,SOH2=QN/QC,QC为电池的标称容量。

5.根据权利要求4所述电动车电池SOH的测算方法,其特征在于:所述步骤S21中,当充电开始和充电结束温度在25℃±5℃。

6.根据权利要求4所述电动车电池SOH的测算方法,其特征在于:所述步骤S22中通过安时积分法计算电池充电的电量变化量DQ。

7.一种电动车电池SOH的测算装置,其特征在于:包括第一电池SOH值计算模块,用于通过电池循环电量法计算当前电池的SOH值,SOH1=1-Q/(5Qt);其中,Q为电池的累计放电量,Qt为电池在生命周期范围内的放电量;

第二电池SOH值计算模块,用于通过容量法测出当前电池的SOH值,SOH2=QN/QC,QN为当前电池的最大容量,QC为电池的标称容量;

SOH值判断修正模块,用于判断SOH1与SOH2是否相同;若相同,则实时电池SOH值为SOH1;

若不相同,则对Qt进行修正,修正后的Qt=Q/(5(1-SOH2)),再根据修正后的Qt计算SOH1。

8.根据权利要求7所述电动车电池SOH的测算装置,其特征在于:所述第一电池SOH值计算模块中包括:放电量获取模块,用于获取电池在生命周期范围内的放电量Qt,所述电池的生命周期为SOH值从100%下降至80%;

累计模块,用于对电池的累计放电量Q进行累计;

第一计算模块,用于计算当前电池的SOH值,SOH1=1-Q/(5Qt)。

9.根据权利要求7所述电动车电池SOH的测算装置,其特征在于:所述第二电池SOH值计算模块中包括:记录模块,用于记录在充电过程中电池的SOC初始值SOCini和结束值SOCend;

电池最大容量获取模块,用于计算充电过程中的电量变化量DQ,获得电池最大容量QN=DQ/(SOCend-SOCini);

第二计算模块,用于计算获得电池的SOH值,SOH2=QN/QC,QC为电池的标称容量。

10.根据权利要求9所述电动车电池SOH的测算装置,其特征在于:电池在充电开始和充电结束的温度在25℃±5℃。

说明书 :

一种电动车电池SOH的测算方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电动车领域,特别是一种电动车电池SOH的测算方法及装置。

背景技术

[0002] 一个电池包或电池组,随着不断的充放电循环使用,电池容量会不断的减小,电池不断的老化,这个判断电池老化的指标就是SOH(电池健康状态)。监测电池SOH状态可以及时知道电池老化状态,及时进行电池组的维护和更换电池。
[0003] 目前测试电池SOH的方法有以下几种:一种是从电池老化机理角度,研究容量衰减和内阻增加与SOH的关系;一种是从实验角度出发,通过标准测试实验,离线测定电池SOH;一种是建立电池模型,采用如最小二乘法、卡尔曼滤波等算法对电池内阻、电容等进行识别,计算SOH。
[0004] 然而,现有技术仍然存在以下技术缺陷:
[0005] 1、由于电池内阻分布比较分散,不同电池之间内阻差异比较大,内阻与SOH的关系没有通用性。
[0006] 2、标准实验测SOH需要离线测试,费时费力,需专用的测试设备,成本高昂,并且电池包测试成本更大。
[0007] 3、电池模型法算法复杂,电池模型建立困难,很难在实际中得到良好的应用。

发明内容

[0008] 本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供了一种电动车电池SOH的测算方法及装置。
[0009] 本发明通过以下的方案实现:一种电动车电池SOH的测算方法,包括以下步骤:
[0010] S1:通过电池循环电量法测出当前电池的SOH值,SOH1=1-Q/(5Qt);其中,Q为电池的累计放电量,Qt为电池在生命周期范围内的放电量;
[0011] S2:通过容量法测出当前电池的SOH值,SOH2=QN/QC,QN为当前电池的最大容量,QC为电池的标称容量;
[0012] S3:判断SOH1与SOH2是否相同;若相同,则实时电池SOH值为SOH1;若不相同,则对Qt进行修正,修正后的Qt=Q/(5(1-SOH2)),再根据修正后的Qt计算SOH1。
[0013] 相比于现有技术,本发明通过结合循环电量法和容量法的特点,从而实现对电池进行高精度的实时监测。
[0014] 作为本发明的进一步改进,所述步骤S1中包括:
[0015] S11:获取电池在生命周期范围内的放电量Qt,所述电池的生命周期为SOH值从100%下降至80%;
[0016] S12:对电池的累计放电量Q进行累计;
[0017] S13:计算当前电池的SOH值,SOH1=1-Q/(5Qt)。
[0018] 作为本发明的进一步改进,所述步骤S12中通过安时积分法计算电池的累计放电量Q。
[0019] 作为本发明的进一步改进,所述步骤S2中包括:
[0020] S21:记录在一次充电过程中电池的SOC初始值SOCini和结束值SOCend;
[0021] S22:计算该次充电过程中的电量变化量DQ,获得电池最大容量QN=DQ/(SOCend-SOCini);
[0022] S23:获得电池的SOH值,SOH2=QN/QC,QC为电池的标称容量。
[0023] 作为本发明的进一步改进,所述步骤S21中,当充电开始和充电结束温度在25℃±5℃。
[0024] 作为本发明的进一步改进,所述步骤S22中通过安时积分法计算电池充电的电量变化量DQ。
[0025] 本发明还提供了一种电动车电池SOH的测算装置,包括
[0026] 第一电池SOH值计算模块,用于通过电池循环电量法计算当前电池的SOH值,SOH1=1-Q/(5Qt);其中,Q为电池的累计放电量,Qt为电池在生命周期范围内的放电量;
[0027] 第二电池SOH值计算模块,用于通过容量法测出当前电池的SOH值,SOH2=QN/QC,QN为当前电池的最大容量,QC为电池的标称容量;
[0028] SOH值判断修正模块,用于判断SOH1与SOH2是否相同;若相同,则实时电池SOH值为SOH1;若不相同,则对Qt进行修正,修正后的Qt=Q/(5(1-SOH2)),再根据修正后的Qt计算SOH1。
[0029] 作为本发明的进一步改进,所述第一电池SOH值计算模块中包括:
[0030] 放电量获取模块,用于获取电池在生命周期范围内的放电量Qt,所述电池的生命周期为SOH值从100%下降至80%;
[0031] 累计模块,用于对电池的累计放电量Q进行累计;
[0032] 第一计算模块,用于计算当前电池的SOH值,SOH1=1-Q/(5Qt)。
[0033] 作为本发明的进一步改进,所述第二电池SOH值计算模块中包括:
[0034] 记录模块,用于记录在充电过程中电池的SOC初始值SOCini和结束值SOCend;
[0035] 电池最大容量获取模块,用于计算充电过程中的电量变化量DQ,获得电池最大容量QN=DQ/(SOCend-SOCini);
[0036] 第二计算模块,用于计算获得电池的SOH值,SOH2=QN/QC,QC为电池的标称容量。
[0037] 作为本发明的进一步改进,电池在充电开始和充电结束的温度在25℃±5℃。
[0038] 综上,本发明简单实用,算法参数可以较易获得,不需专门进行大量测试实验。通过环电量法可以实时监测电池SOH的变化,容量法可以校正循环电量法的参数,从而提高SOH估算精度。
[0039] 为了更好地理解和实施,下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

[0040] 图1是本发明的电动车电池SOH的测算方法的步骤流程图。
[0041] 图2是本发明的电动车电池SOH的测算装置连接框图。

具体实施方式

[0042] 以下结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
[0043] 为了对电动车的电池进行实时检测,本发明针对现有技术的缺陷,提供了一种电动车电池SOH的测算方法,主要通过结合循环电量发和容量法,以达到更高精度地进行实时监测的目的。具体通过以下实施例进行介绍:
[0044] 请参阅图1,其为本发明的电动车电池SOH的测算方法的步骤流程图。本发明的电动车电池SOH测算方法,具体包括以下步骤:
[0045] S1:通过电池循环电量法测出当前电池的SOH值,SOH1=1-Q/(5Qt);其中,Q为电池的累计放电量,Qt为电池在生命周期范围内的放电量。
[0046] 进一步,在本步骤S1中,具体通过以下步骤实现:
[0047] S11:获取电池在生命周期范围内的放电量Qt,所述电池的生命周期为SOH值从100%下降至80%。这里的生命周期为针对电动车电池寿命的标准,一般当电动车的电池的SOH值下降到
[0048] S12:对电池的累计放电量Q进行累计。优选地,在本实施例中具体通过安时积分法计算电池的累计放电量Q。
[0049] S13:计算当前电池的SOH值,SOH1=1-Q/(5Qt)。
[0050] 对于本步骤S1,一般在电池出厂之前会采用电池循环寿命法该电池进行SOH值进行测算。
[0051] S2:通过容量法测出当前电池的SOH值,SOH2=QN/QC,QN为当前电池的最大容量,QC为电池的标称容量。
[0052] 进一步,在本步骤S2中,具体通过以下步骤实现:
[0053] S21:记录在一次充电过程中电池的SOC初始值SOCini和结束值SOCend。具体的,电池在充电过程中需要满足:当充电开始和充电结束温度在25℃±5℃,最大充电电流小于0.5C。
[0054] S22:计算该次充电过程中的电量变化量DQ,获得电池最大容量QN=DQ/(SOCend-SOCini)。优选地,本步骤中通过安时积分法计算电池充电的电量变化量DQ。
[0055] S23:获得电池的SOH值,SOH2=QN/QC,QC为电池的标称容量。
[0056] 本步骤S2中,是针对电池已经装载在电动车上,电池的充电的过程中的电池管理系统会对电池的SOC值进行实时显示。
[0057] S3:判断SOH1与SOH2是否相同;若相同,则实时电池SOH值为SOH1;若不相同,则对Qt进行修正,修正后的Qt=Q/(5(1-SOH2)),再根据修正后的Qt计算SOH1。
[0058] 请同时参阅图2,其为本发明的电动车电池SOH的测算装置连接框图。为了实现上述电动车电池SOH的测算方法,本发明还提供了一种电动车电池SOH的测算装置,具体包括:第一电池SOH值计算模块1、第二电池SOH值计算模块2和SOH值判断修正模块3。
[0059] 所述第一电池SOH值计算模块1,用于通过电池循环电量法计算当前电池的SOH值,SOH1=1-Q/(5Qt);其中,Q为电池的累计放电量,Qt为电池在生命周期范围内的放电量。
[0060] 具体的,所述第一电池SOH值计算模块1中包括:放电量获取模块11、累计模块12和第一计算模块13。
[0061] 所述放电量获取模块11,用于获取电池在生命周期范围内的放电量Qt,所述电池的生命周期为SOH值从100%下降至80%。
[0062] 所述累计模块12,用于对电池的累计放电量Q进行累计。
[0063] 所述第一计算模块13,用于计算当前电池的SOH值,SOH1=1-Q/(5Qt)。
[0064] 所述第二电池SOH值计算模块2,用于通过容量法测出当前电池的SOH值,SOH2=QN/QC,QN为当前电池的最大容量,QC为电池的标称容量。
[0065] 具体的,所述第二电池SOH值计算模块2中包括:记录模块21、电池最大容量获取模块22和第二计算模块23。
[0066] 所述记录模块21,用于记录在充电过程中电池的SOC初始值SOCini和结束值SOCend。具体的,电池在充电开始和充电结束的温度在25℃±5℃,最大充电电流小于0.5C。
[0067] 所述电池最大容量获取模块22,用于计算充电过程中的电量变化量DQ,获得电池最大容量QN=DQ/(SOCend-SOCini)。
[0068] 所述第二计算模块23,用于计算获得电池的SOH值,SOH2=QN/QC,QC为电池的标称容量。
[0069] 所述SOH值判断修正模块3,用于判断SOH1与SOH2是否相同;若相同,则实时电池SOH值为SOH1;若不相同,则对Qt进行修正,修正后的Qt=Q/(5(1-SOH2)),再根据修正后的Qt计算SOH1。
[0070] 相比于现有技术,本发明简单实用,算法参数可以较易获得,不需专门进行大量测试实验。通过环电量法可以实时监测电池SOH的变化,容量法可以校正循环电量法的参数,从而提高SOH估算精度。
[0071] 上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。